DE10048763A1

DE10048763A1 - Anordnung zur elektrischen Kontaktierung

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Publication number: DE10048763A1
Application number: DE2000148763
Authority: DE
Inventors: Chrisoph Jaiser; Andreas Pojtinger; Uwe Remer
Original assignee: 2 E ROLF HILLER GmbH
Current assignee: 2 E MECHATRONIC GMBH & CO. KG, 73249 WERNAU, DE
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-11

Abstract

Bei einer Kontaktierungsanordnung für den elektrischen Anschluß eines elektronischen Geräts, z. B. eines Steuergeräts oder eines Sensors an elektrische Versorgungs- und/oder Steuerleitungen, die als auf einem tragenden Kunststoffteil (22) angeordnete, geprägte Leiterbahnen (11¶i¶) ausgebildet sind, ist ein aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehendes Sockelteil (16; 16') vorgesehen, das einen begrenzten Bereich, innerhalb dessen die genutzten Leiterbahnen (11¶i¶) isolationsfrei sind, umschließt und gegen äußere Bereiche des Kunststoffteils (12), in denen die Leiterbahnen (11¶i¶) in elektrisch isolierendes Material (12, 21) eingebettet sind, elektrisch isolierend sowie gas- und flüssigkeitsdicht abgrenzt. Es ist ein in das Sockelteil (16) in definierter Orientierung einsteckbares Steckteil (17) vorgesehen, das den Leiterbahnen (11¶i¶) je einzeln zugeordnete Kontaktelemente (26¶i¶) hat, wobei das Steckteil durch kraft-formschlüssig wirkende Rastelemente (18¶1¶, 18¶2¶, 19¶1¶, 19¶2¶) kraft-formschlüssig am Sockelteil (16) fixierbar ist; die Kontaktelemente sind in der durch Zusammenstecken des Steckteils (17) und des am Kunststoffteil (12) fixierten Sockelteils (16, 16') erzielten Gebrauchs-Konfiguration der Anordnung (10), unter einer elastischen Vorspannung stehend, mit definierter Kraft an die Leiterbahnen (11¶i¶) angedrückt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur elektrischen Kontaktierung von Versorgungs- und/oder Signal- und Steueranschlüssen einer elektronischen Funktionseinheit, z. B. einer Sensor- oder einer Steuereinheit, mit Leiterpfa den, die auf ein vorzugsweise als MID-Teil ausgebildetes Kunststoffteil auf geprägt sind.

Es ist bekannt, elektronische Funktionseinheiten, z. B. Abstandssensoren, Beschleunigungssensoren oder auch Temperaturfühler an aus Kunststoff bestehenden Stoßfängern eines Fahrzeuges anzuordnen und hierfür am Stoßfänger vorgefertigte Montagehilfen anzubringen, die eine einfache Montage des jeweiligen Sensors, z. B. eines Abstandssensors ermöglichen, der mittels in Kunststofftechnik auf einfache Weise herstellbarer Rastverbin dungen an dem jeweiligen Stoßfänger fixierbar ist. Die elektrische Versor gung - Spannungszufuhr - sowie die Verbindung des Sensorelements über Steuer- oder Signalleitungen erfolgt durch Kabel, zu deren Verbindung mit der Funktionseinheit eigene Steckverbindungen vorgesehen sind, die den Anschluß an sog. Kabelbäume vermitteln.

Diese Art des Anschlusses von Sensoren an das elektrische Bordnetz eines Fahrzeuges und deren Anschluß an die elektronische Verarbeitungseinheit des Fahrzeuges ist mit zumindest den folgenden Nachteilen behaftet.

Der Anschluß der jeweiligen Funktionseinheit an das elektrische Bordnetz erfordert mindestens zwei Arbeitsgänge, nämlich zum einen die mechani sche Fixierung des jeweiligen Sensors an dem Stoßfänger und zum zweiten den Anschluß des Sensors an den Kabelbaum des Fahrzeuges, der über einen gesonderten Steckverbinder erfolgt, über den zu jedem Sensor einzeln die Versorgungs- und die Signal- bzw. Steuer-Strompfade geführt werden müssen. Hieraus ergeben sich aufwendige Gestaltungen des Kabelbaums im Bereich des Stoßfängers, an dem die Funktionseinheiten angeordnet sind. Hiermit verknüpft ist auch ein entsprechender Kostenaufwand, da die Herstellung von Kabelbäumen und deren Montage am Fahrzeug kosten- und zeitaufwendig sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kontaktierungsanordnung der ein gangs genannten Art anzugeben, die sowohl hinsichtlich des Materialbedarfs als auch hinsichtlich der Montagezeit mit signifikant geringerem Aufwand realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmalskombination des Patentanspruchs 1 gelöst.

Hiernach ist für jede der elektronischen Funktionseinheiten ein Kontaktträger vorgesehen, an dem Kontakte angeordnet sind, die federnd an den Leiter bahnen abstützbar sind, die in das Kunststoffteil, z. B. den Stoßfänger eines Fahrzeuges, eingeprägt sein können; die Leiterbahnen können auch auf ins besondere streifenförmige Folien aufgeprägt sein, die durch teilweises Um spritzen an dem tragenden Kunststoffteil fixiert sind, wobei ein Kontaktbe reich freigespart bleibt. Der Kontaktträger ist in definierter Anordnung bezüg lich der Leiterbahnen derart an dem Kunststoffteil fixierbar, daß die Kontakte je einzeln und mit definierter Kraft an den Leiterbahnen abgestützt sind, d. h. daß sich wohldefinierte - einstellbare - Beträge der Übergangswiderstände ergeben, über die die Versorgungs- und Signal-Strompfade führen.

Es wird eine Art der elektrischen Kontaktierung des elektronischen Funktion selements mit den Leiterbahnen des MID-Teils erzielt, die derjenigen einer Steckverbindung weitgehend analog ist, ohne daß hierfür im Bereich der Leiterbahnen spezielle Kontaktelemente vorgesehen werden müssen. Die erfindungsgemäße Anordnung ist insofern erheblich einfacher gestaltet als ein konventioneller Steckverbinder, der komplementär gestaltete männliche und weibliche Kontaktelemente erfordert. Durch die Verwendung des Kunst stoffteils, z. B. des Stoßfängers eines Fahrzeuges als Leiterbahnenträger wird eine erhebliche Vereinfachung des Kabelbaums des Fahrzeuges erzielt und eine entsprechende Kostenreduzierung Erreicht.

Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Gestaltung der Anordnung gemäß Anspruch 4, d. h. wenn die elektronische Funktionseinheit selbst in den Kontaktträger integriert ist.

In den Gestaltungen der Anordnung gemäß den Ansprüchen 5 und 6 ist die se in der Funktion einer adaptierenden "Steck"-Verbindung benutzbar, d. h. gleichsam als Schnittstelle zwischen einem geprägten Leiterbahnenbereich und einem durch diskrete, gegeneinander isolierte Leiterdrähte oder -litzen gebildeten Kabelbaum.

Die gemäß Anspruch 7 vorgesehene Gestaltung und Anordnung der Kon takte des Kontaktträgers mit gegen Schraubenfedern verschiebbaren Kon taktstiften eignet sich insbesondere für den Anwendungsfall, daß die Anord nung als Adapter benutzbar sein soll, der einen Übergang vom geprägten zum verdrahteten Netzbereich vermitteln soll.

Die gemäß Anspruch 8 vorgesehene Gestaltung der Kontakte als federnde Zungen, die in den Kontaktträger "fest" eingesetzt sein können, ist insbeson dere für den Anwendungsfall geeignet, daß die elektronische Funktionsein heit in den Kontaktträger selbst integriert ist.

In bevorzugter Gestaltung der Kontaktierungsanordnung ist das Sockelteil an das die Leiterbahnen tragende Kunststoffteil oder einen vorgefertigten Teil desselben unmittelbar angeformt, was sowohl unter dem Gesichtspunkt der Vereinfachung der Herstellung als auch unter dem Gesichtspunkt des gas- und flüssigkeitsdichten Anschlusses des Sockelteils an das Kunststoffteil von besonderem Vorteil ist.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Kontaktierungsanordnung er geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung spezieller Ausführungsbei spiele anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kontaktierungsanordnung in teilweise ab gebrochener, schematisch vereinfachter perspektivischer Darstel lung;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Kontaktierungsanordnung gemäß Fig. 1 als Adapter zur elektrischen Verbindung in MID-Technik erstellter Leiterbahnen an ein im übrigen durch Kabel-Verbindungen gebil detes elektrisches Netz, teilweise im Schnitt längs einer die zentra len Achsen von Kontaktelementen enthaltenden Schnittebene;

Fig. 3a und 3b Einzelheiten der Gestaltung von Kontaktelementen einer Kontaktie rungsanordnung gemäß Fig. 1 in einer der Fig. 2 entsprechenden Schnittdarstellung;

Fig. 3c Einzelheiten von alternativ zu den Kontaktelementen gemäß Fig. 3a einsetzbaren Kontaktelementen;

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit einem in ein Steckteil der Kontaktie rungsanordnung integrierten Sensor in einer der Fig. 2 entspre chenden Darstellung;

Fig. 5 ein Sockelteil der Kontaktierungsanordnung gemäß den Fig. 1 und 2 in schematisch vereinfachter Draufsicht;

Fig. 6a eine Variante der Kontaktierungsanordnung in einer der Fig. 5 ent sprechenden Draufsichtsdarstellung;

Fig. 6b einen Schnitt längs der Linie VIb-VIb der Fig. 6a und

Fig. 6c ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kon taktierungsanordnung in einer der Fig. 2 entsprechenden Schnitt darstellung des Sockelteils.

Für die in der Fig. 1 insgesamt mit 10 bezeichnete Kontaktierungsanordnung sei zum Zweck der Erläuterung, d. h. ohne Beschränkung der Allgemeinheit vorausgesetzt, daß sie in MID(Moulded Injection Device)-Technik realisierte Leiterbahnen 11 _i, die auf einem elektrisch isolierenden Kunststoffkörper 12 angeordnet sind, in definierter Kodierung mit zugeordneten Adern 13 _i eines Kabels 14 eines lediglich schematisch angedeuteten Kabelbaumes 15 ver binden soll, der Teil eines elektrischen Netzes ist, dessen Stromversor gungs- und/oder Signalflußpfade teilweise durch die geprägten Leiterbahnen 11 _i, teilweise durch die Kabeladern 13 _i der Kabel 14 des Kabelbaumes 15 gebildet sind.

Die Kontaktierungsanordnung 10 umfaßt ein insgesamt mit 16 bezeichnetes, der Grundform nach hülsenförmiges Sockelteil und ein in dieses einsteckba res, insgesamt mit 17 bezeichnetes Steckteil, das in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Konfiguration der Anordnung 10 durch das Zusammenwirken von Rastnasen 18 ₁ und 18 ₂ des Steckteils 17 mit Rastausnehmungen 19 ₁ und 19 ₂ des Sockelteils 16 an diesem kraft-formschlüssig in definierter An ordnung bezüglich des Sockelteils sowie des von diesem außenseitig umschlossenen Bereiches gehalten ist, durch den die Leiterbahnen 11 _i hin durchtreten.

Die Leiterbahnen 11 _i sind flach-bandförmig ausgebildet. Sie sind durch Auf prägen auf den Kunststoffkörper 12 oder auf ein mit diesem verbundenes, folienförmiges Kunststoffteil aufgebracht. Bei Aufprägung auf den Kunst stoffkörper 12 sind die Leiterbahnen 11 _i in diesen gleichsam eingelassen und sind an ihrer diesem abgewandten Außenseite durch eine dünne Isolations folie 21 abgedeckt, die stoffschlüssig, z. B. durch Umspritzen des Leiterbah nenbereiches oder durch Verschweißen mit dem Kunststoffkörper 12 ver bunden ist. Diese Isolationsfolie beziehungsweise -schicht 21 ist an den für die Kontaktierungsanordnung 10 vorgesehenen Stellen mit in der Fig. 5 durch eine kreisförmige Kontur 22 berandeten Öffnungen versehen, inner halb derer die dem Steckteil 17 zugewandten "breiten" Längs- Begrenzungsflächen 24 der Leiterbahnen 11 _i, die einen der Grundform nach flach-rechteckigen Querschnitt haben, frei liegen und mit Kontakt-Elementen 26 _i, deren Träger das Steckteil 17 ist, in elektrisch leitenden Kontakt gelan gen können.

Das Sockelteil 16 hat einen insgesamt mit 27 bezeichneten profilrohr förmigen Mantel und einen mit diesem einstückig ausgeführten Sockel flansch 28, mit dem es innerhalb der Streifenbreite b_i der Isolationsfolie stoff schlüssig-fest, z. B. durch Kleben und dadurch auch mit dem Kunststoffkör per 12 fest verbindbar ist.

Der in sich geschlossene, mindestens bereichsweise außenseitig über die äußere Mantelfäche des Mantels 27 hinausragende Sockelflansch 28 ragt mindestens bereichsweise auch in das Innere des Sockelteils 17 hinein, wo bei durch die in das Sockelteil 16 hineinragenden, inneren Bereiche 28' eine innere Abstützebene 29 (Fig. 2) markiert ist, in der das Steckerteil 17 an dem Sockelteil 16 abstützbar ist.

Das Steckteil 17 ist als der Grundform nach topfhülsenförmiges Kunststoffteil ausgebildet, das einen in Richtung der zentralen Längsachse 37 der Anord nung 10 gesehen dickwandigen Bodenblock 31 hat, der im zusammenge steckten Zustand der Kontaktierungsanordnung 10 vollständig vom Sockel teil 16 aufgenommen ist, sowie einen in radialer Richtung gesehen relativ dünnwandigen Mantel 32, der eine nach oben aus dem Sockelteil 16 heraus ragende, topfförmige Verlängerung des Steckerteils bildet.

Das Steckteil 17 ist so weit in das Sockelteil 16 einsteckbar, bis es sich mit einem äußeren Randbereich der ebenen äußeren Bodenfläche 34 des Bo denblocks 31 in der Abstützebene 29 auf dem inneren Bereich 28' des Soc kelflansches 28 abstützt. In dieser, in der Fig. 2 dargestellten Stützposition ist das Steckteil 17 durch den wechselseitigen Eingriff der Rastnasen 18 ₁ und 18 ₂ mit den oberen Rändern der Rastausnehmungen 19 ₁ und 19 ₂ kraft formschlüssig gehalten.

In dem zusammengesteckten Zustand des Steckteils 17 und des Sockelteils 16 der Kontaktierungsanordnung 10 ist ein von den Kontaktelementen 26 _i durchquerter, flacher Innenraum 36, der, gesehen in Richtung der zentralen Längsachse 37, zum einen durch den Bodenblock 31 und zum anderen durch den die Leiterbahnen 16 _i tragenden Kunststoffkörper 12 und radial durch den inneren Bereich 28' des Sockelflansches 28 des Sockelteils 16 begrenzt ist, durch einen in dieser Position axial etwas zusammengedrück ten gummielastischen Dichtring 38 nach außen gas- und flüssigkeitsdicht abgedichtet, der zum Innenraum hin an einer schmalen Zentrierrippe 39 "radial" abgestützt ist, deren Höhe etwas geringer ist als die axiale Dicke des Sockelflansches 28. Sie ist als Montagehilfe für die korrekte Positionierung des Dichtringes 38 beim Zusammenstecken des Steckverbinders 10 ge dacht.

Bei dem insoweit erläuterten Ausführungsbeispiel sind die Kontaktelemente 26 _i, die in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Gebrauchs-Konfiguration der Anordnung 10 mit einer für eine gute Kontaktwirkung hinreichenden Min destkraft an die Leiterbahnen 11 _i angedrückt sein sollen, als zylindrische Stifte ausgebildet, die in aus elektrisch leitendem Material bestehenden Röhrchen 41 _i (Fig. 3a), die mit zur zentralen Längsachse 37 parallelen Ver lauf ihrer zentralen Längsachsen 42 _i fest in das Steckerteil 17 eingesetzt - eingespritzt - sind, geführt verschiebbar sind, wobei die axiale Länge der Kontaktelementstifte 26 _i signifikant größer ist als die axiale lichte Höhe h des Innenraumes 36, innerhalb dessen die frei liegenden Abschnitte 24 _i der Lei terbahnen 11 _i angeordnet sind.

Die Röhrchen 41 _i ragen mit kurzen Endabschnitten 43 _i, deren axiale Länge signifikant geringer ist als die lichte Höhe h des Innenraumes 36 der Anord nung 10 in deren Gebrauchskonfiguration über die äußere, den Leiterbahnen 11 _i zugewandte Bodenfläche 34 des Bodenblocks 31 des Steckteils 17, ge mäß der Darstellung nach unten, hinaus. Die Röhrchen 41 _i durchqueren den Bodenblock 31 des Steckteils 17 in axialer Richtung und ragen über dessen ebene, "innere" Begrenzungsfläche 44 mit äußerlich stiftförmigen Anschluß abschnitten 46 _i hinaus in den vom Mantel 32 des Steckteils umschlossenen Anschlußraum 47 hinein. Sie bilden die väterlichen Kontaktelemente einer Steckverbindung, deren komplementäre, mütterliche Kontaktelemente an einem Kabelbaumstecker 50 angeordnet sind, der so gestaltet ist, daß er in der erforderlichen Kodierung die betrachteten Leiterbahnen 11 _i mit den zu geordneten Kabeladern 13 _i des dem Kabelbaum 15 zuzurechnenden Kabels 14 vermittelt. Auch der Kabelstecker 50 und das Steckteil 17 sind im zu sammengesteckten Zustand miteinander verrastet. Die diesbezüglichen Rastmittel sind jedoch der Einfachheit halber nicht eigens dargestellt. Sie können analog zu den Rastmitteln ausgebildet sein, die die Rast-Verbindung zwischen dem Steckteil 17 und dem Sockelteil 16 vermitteln.

Im Inneren der Kontakt-Röhrchen 41 _i sind aus elektrisch leitendem Feder draht bestehende Druck-Schraubenfedern 48 _i angeordnet, die mit ihrem ei nen, "inneren", kontaktstiftseitigen Ende 49 _i mit dem jeweiligen Kontaktstift 26 _i elektrisch leitend und mechanisch fest verbunden sind und mit ihrem an deren, "äußeren", anschlußseitigen Ende 51 _i mechanisch fest und elektrisch leitend mit dem "freien", beim dargestellten, speziellen Ausführungsbeispiel kuppelförmig abgeschlossenen Endabschnitt 52 _i des jeweiligen Röhrchens 41 _i verbunden sind.

Die Federraten der Druck-Schraubenfedern 48 _i, ihre Länge im entspannten Zustand und die Längen der stiftförmigen Kontaktelemente 26 _i sind dahinge hend aufeinander abgestimmt, daß im entspannten Zustand der Druck- Schraubenfedern 48 _i die stiftförmigen Kontaktelemente 26, noch mit einem für eine sichere axiale Führung hinreichenden Längenabschnitt ihrer axialen Länge in den Röhrchen 41 _i geführt sind, und daß im zusammengedrückten Zustand der Federn 48 _i, d. h. in der Gebrauchskonfiguration der Anordnung 10, die Kontaktelemente 26 _i mit definierter Kraft gegen die jeweilige Leiter bahn angedrückt sind (Fig. 3a).

Das in der Fig. 3b dargestellte Kontaktelement 26 _i ist nach Aufbau und Funktion dem Kontaktelement 26 _i gemäß Fig. 3a weitgehend bau- und funk tionsanalog, so daß bezüglich in den Fig. 3a und 3b identisch bezeichneter Elemente auf deren anhand der Fig. 3a gegebene Beschreibung verwiesen werden kann.

Der Durchmesser d des auf dem überwiegenden Teil seiner Länge zylin drisch-stabförmig ausgebildeten Kontaktstiftes 26 _i' ist etwas geringer als der lichte Innendurchmesser D des Röhrchens 41 _i, innerhalb dessen der Kon taktstift 26'_i mittels eines Führungsringes 81 gleitend verschiebbar geführt ist, der aus elektrisch leitendem Material besteht und elektrisch leitend und me chanisch fest mit dem Kontaktstift 26 _i' verbunden ist. Der Führungsring 81 liegt in einem Abstand a von seinem inneren Ende 82 angeordnet, der signi fikant geringer ist als die Blocklänge der Druck-Schraubenfeder 48 _i. Des weiteren ist der Kontaktstift 26 _i' in einer im wesentlichen rohrförmigen Füh rungshülse 83 gleitend verschiebbar geführt, die in den leiterbahnenseitigen Endabschnitt 43 _i des Röhrchens 41 _i des Kontaktelements 26 _i fest eingesetzt, z. B. eingepreßt ist und im eingesetzten Zustand mit einem radialen Bund 84 an der "freien" ringförmigen Endstirnfläche 86 des Röhrchens 41 _i anliegt. Auch die Führungshülse 83 besteht aus elektrisch leitendem Metall, vor zugsweise demselben Material wie das Röhrchen 41 _i. In der dargestellten Konfiguration, in der die dem Kontaktstift 26 _i' auf einen Teil seiner Länge umschließende Führungshülse 83 in das Röhrchen 41 _i eingesteckt ist, stützt sich die Druck-Schraubenfeder 48 _i unter einer definierten Mindest- Vorspannung stehend, mit ihrem einen Ende 49 _i an dem Führungsring 81 des Kontaktstiftes 26 _i' und mit ihrem anderen Ende 51 _i an der Innenseite des wiederum kuppelförmig gestalteten Endabschnittes 52 _i des Röhrchens 41 _i ab.

Bei dem Kontaktelement 26 _i gemäß Fig. 3b ist eine mechanisch feste Ver bindung der Feder 48 _i mit dem Röhrchen 41 _i, einerseits, und mit dem Kon taktstift 26 _i', anderseits, nicht erforderlich, da die Montage des Kontaktele ments 26 _i, für sich gesehen, so erfolgen kann, daß die Feder 48 _i zusammen mit der den Kontaktstift umschließenden Führungshülse 83 in das Röhrchen 41 _i eingesetzt werden kann, wobei die durch den inneren Abschnitt 87 des Kontaktstiftes 26 _i' vermittelte Zentrierung der Feder 48 _i die Montage erleich tert.

Für die insoweit erläuterte Anordnung ist bei den zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispielen vorausgesetzt, daß die zentralen Achsen 42 _i der Röhrchen 41 _i und der Kontaktstifte 26 _i in einer senkrecht zu der ebenen äu ßeren Bodenfläche 44 des Bodenblocks 31 des Steckerteils 17 verlaufenden Ebene 54 (Fig. 5), d. h. in der Schnittebene der Fig. 2 liegen und daß diese Ebene 54 rechtwinklig zu den Leiterbahnen 11 _i verläuft.

Bei den Kontaktelementen 26 _i gemäß den Fig. 2, 3a und 3b besteht zwi schen einer dem entspannten bzw. schwach vorgespannten Zustand der Druck-Schraubenfedern 48 _i zugeordneten, in der Fig. 3a gestrichelt einge zeichneten Ausgangsstellung der verschiebbaren Kontaktstifte 26 _i' und ihrer in der Gebrauchskonfiguration der Anordnung 10 eingenommenen "Spann"- Position, in der sie mit einer der jeweiligen Federvorspannung entsprechen den Kraft gegen die jeweilige Leiterbahn 11 _i gedrängt sind, ein relativ großer Feder-Vorspannhub s_f zur Verfügung, der signifikant größer sein kann als die lichte Höhe h des Innenraumes 36 des Anordnung 10 gemäß Fig. 2. Durch den großen Feder-Vorspannhub ist durch Wahl einer relativ niedrigen Feder rate der Druck-Schraubenfedern 48 _i eine sehr genaue Vorgabe der Kraft möglich, mit der die Kontaktstifte 26 _i' - in der Gebrauchskonfiguration des Steckverbinders 10 - gegen die jeweiligen Leiterbahnen 11 _i gedrängt sind.

Für eine dem grundsätzlichem Aufbau nach anhand der Fig. 1 und 2 erläu terte Kontaktierungsanordnung 10 geeignete Kontaktelemente 26 _i können alternativ auch, wie der Detaildarstellung der Fig. 3c entnehmbar, ausgebil det sein, in der, der Einfachheit halber, lediglich ein solches Kontaktelement dargestellt ist.

Das Kontaktelement gemäß Fig. 3c ist als ein im wesentlichen L-förmiger Federkontakt ausgebildet, der einen den Bodenblock 31 des Steckteils 17 entlang einer rechtwinklig zu dessen zueinander parallelen Begrenzungsflä chen 34 und 44 verlaufenden "Schenkel"-Achse 56 durchquerenden Veran kerungsschenkel 57 und einen stumpfwinklig, jedoch annähernd rechtwinklig von diesem ausgehenden Kontaktschenkel 58 hat, der in der Gebrauchs konfiguration der Anordnung 10 frei in den Innenraum 36 zwischen dem Steckteil 17 und dem mit den Leiterbahnen 11 _i versehenen Kunststoffkörper 12 hineinragt. Dieser "freie" Kontaktschenkel 58 hat einen bezüglich der zu kontaktierenden Leiterbahn 11 _i konvex gewölbten freien Endabschnitt 59, der durch die elastische Vorspannung des Federschenkels 58, unter der die ser in der Gebrauchskonfiguration der Kontaktierungsanordnung 10 steht, mit definierter Kraft an die zu kontaktierende Leiterbahn 11 _i gedrückt ist. Der Verankerungsschenkel 57 des Federkontakts 26 _i gemäß Fig. 3c hat inner halb des Bodenblocks 31 des Steckteils 17 eine insgesamt U-förmige seitli che Abkröpfung 61, durch die der Federkontakt 26 _i formschlüssig gegen Ver rückungen entlang der Achse 56 sowie auch gegen ein Verdrehen um die Achse 56 gesichert ist. Die durch den Verankerungsschenkel 57 und den Kontaktschenkel 58 markierte Ebene ist, gesehen in der Gebrauchskonfigu ration der Anordnung 10, koplanar mit der senkrecht zum Kunststoffkörper 12 verlaufenden Mittelebene 62 der jeweiligen Leiterbahn 11 _i.

Durch eine asymmetrische Gestaltung des Steckteils 17 und des Sockelteils 16 bezüglich der Ebene 54, in der beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 die zentralen Achsen 42 _i oder die Längsachsen 56 der Kontaktelemente gemäß den Fig. 3a oder 3b verlaufen, z. B. durch eine an dem Steckteil 17 angeordnete Kodierrippe 63, die mit einer Kodiernut 64 des Sockelteils 16 in formschlüssigem Eingriff steht, ist sichergestellt, daß die Kontaktelemente 26 _i und die mit diesen zu kontaktierenden Leiterbahnen 11 _i stets in eindeuti ger Zuordnung zueinander stehen. Zu demselben Zweck ist zur Kodierung der Verbindung der Kabeladern 13 _i des Kabels 14 des Kabelbaumes 15 mit den Anschlußabschnitten 46 _i der leitenden Röhrchen 41 _i des Steckteils 17 an diesem eine Kodierrippe 63' und am Kabelbaumstecker 50 eine korre spondierende Kodiernut vorgesehen.

Bei dem zur Erläuterung gewählten Ausführungsbeispiel sind die Rast- Ausnehmungen 19 ₁ und 19 ₂ an federnden Zungen 66 ₁ und 66 ₂ des Mantels 27 des Sockelteils 16 angeordnet, die durch schmale Schlitze 67 gegen die benachbarten Mantelbereiche abgesetzt sind und sich, an den Rastausnehmungen 18 ₁ und 18 ₂ vorbei, so weit zum Sockelflansch 28 hin erstrecken, daß die Zungen 66 ₁ und 66 ₂ hinreichend elastisch ausweichen können, wenn das mit den Rastnasen 18 ₁ und 18 ₂ versehene Steckteil 17 in das Sockelteil 16 eingesteckt wird. Sobald hierbei die etwa rechtwinklig vom Bodenblock 31 des Steckteils 17 verlaufenden äußeren Querkanten der Rastnasen 18 ₁ und 18 ₂ in den Bereich der Rast-Ausenhmungen 19 ₁ und 19 ₂ gelangen, schnellen die Rastzungen 66 ₁ und 66 ₂ in die in der Fig. 1 dargestellte Verankerungs position zurück, in der die äußeren Querkanten 68 der Rastnasen 19 ₁ und 19 ₂ am oberen Querrand 69 der jeweiligen Rastausnehmung 19 ₁ bzw. 19 ₂, unter der durch den zusammengedrückten Dichtring 38 sowie der Kontakte lemente erzeugten Vorspannung stehend, abgestützt sind.

Die Rastnasen 18 ₁ und 18 ₂ können, abweichend von der Darstellung der Fig. 2, so gestaltet sein, z. B. durch einen von innen nach außen flach abfallen den Verlauf ihrer äußeren Querkanten 68, daß durch die Vorspannung der federnden Zungen 66 ₁ und 66 ₂ eine das Steckteil 17 zum Sockelflansch 28 hin "nach innen" gerichtete Kraft resultiert, durch die das Steckerteil 17 mit seiner Bodenfläche 34 zusätzlich in Anlage mit dem radial nach innen wei senden inneren Bereich 28' des Sockelflansches 28 hin gedrängt wird.

Die in der Fig. 4, auf deren Einzelheiten nunmehr verwiesen sei, dargestellte Kontaktierungsanordnung 10' unterscheidet sich von der insbesondere an hand der Fig. 1 und 2 erläuterten Anordnung 10, einschließlich der Gestal tungsvarianten der Kontaktelemente 26i gemäß den Fig. 3a, 3b und 3c, im wesentlichen dadurch, daß in den Bodenblock 31' ihres Steckteils 17' ein lediglich schematsich angedeuteter, insgesamt mit 71 bezeichneter elektro nischer Sensor integriert ist, dessen Versorgungs- und Signal-Anschlüsse innerhalb des Anschlußraumes 47 des Steckerteils 17' angeordnet und über die Kontaktelemente 26 _i der Anordnung 10' je einzeln mit den Leiterbahnen 11 _i elektrisch verbunden sind, die zum einen als Versorgungs-Leitungen und zum anderen als Signal-Leiterpfade genutzt sind. Die Kontaktelemente 26 _i können hierbei in der Weise realisiert sein, wie anhand der Ausführungsbei spiele gemäß den Fig. 3a bis 3c erläutert.

Zum Zweck der Erläuterung, sei davon ausgegangen, daß der elektronische Sensor ein nach dem Prinzip der Laufzeitmessung von Ultraschall-Impulsen arbeitender Abstandssensor sei, der an der Innenseite eines als Stoßfänger eines Straßenfahrzeuges dienenden Kunststoffteils 12 angeordnet ist, an dessen Innenseite die Leiterbahnen 11 _i angeordnet sind, die in der schon erläuterten Weise realisiert sein können. Der elektronische Sensor 71 ragt mit seinem lediglich schematisch angedeuteten Sensorkopf 72 in eine kom plementär gestaltete Öffnung 73 des Stoßfänger-Kunststoffteils 12 hinein und ist gegen deren Rand durch einen lediglich schematisch angedeuteten Dichtring 74 abgedichtet. Der Anschlußraum 47 der Anordnung 10', der bei dem geschilderten Einsatzfall in einem der Umgebungsatmosphäre ausge setzten Außenbereich des Fahrzeuges angeordnet ist, ist zum Schutz der Sensor-Kontakte mit einem isolierenden Kunststoff vergossen.

Es versteht sich, daß Kontaktierungsanordnungen 10 oder 10' auch für An wendungsfälle geeignet sind, in denen die Leiterbahnen 11 _i lediglich "einseitig" in den Kunststoffkörper 12 eingebettet, nicht jedoch auch durch eine Kunststoffolie abgedeckt sind.

Zur Erläuterung zweckmäßiger Varianten der Anordnung von Leiterbahnen 11 _i an dem die Kontaktierungsanordnung tragenden Kunststoffteil 12 sei ab schließend auf die Fig. 6a bis 6c Bezug genommen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 6a und 6b sind die Leiterbah nen 11 _i (i = 1 bis 4) einseitig auf eine streifenförmige Kunststoffolie 76 auf geprägt, die an denjenigen Stellen, an denen Kontaktelemente 26 _i einer Kontaktierungsanordnung 10, wie z. B. in der Fig. 2 dargestellt, mit den Lei terbahnen 11 _i in elektrisch leitenden Kontakt gelangen sollen, mit Öffnungen 77 _i versehen ist. Diese Folie 76 wird in die Spritzgußform, in der das Kunst stoffteil 12 gespritzt wird, so eingelegt, daß die in der Fig. 6b dargestellte Konfiguration der Leiterbahnen gebildet wird. Diese Art der Anbringung der Leiterbahnen 11 _i an dem Kunststoffteil 12 ist insbesondere dann zweckmä ßig, wenn das Sockelteil 16 der Anordnung 10 als separates Teil ausgebildet ist, das, wie anhand der Fig. 2 erläutert, an den Kunststoffkörper 12 ange setzt wird. Bei der in den Fig. 6a und 6b dargestellten Anordnung sollten die Durchmesser d der Öffnungen 77 _i signifikant kleiner sein als die Breiten b der Leiterbahnen 11 _i, damit diese auf die vorgelochte Folie 76 aufgeprägt werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß die Leiterbahnen 11 _i, die ihrerseits als dünne Metallfolien ausgebildet sind, im Bereich der Öffnungen 77 _i der Folie 76 einreißen.

Für das in der Fig. 6c dargestellte Ausführungsbeispiel sei, wiederum zum Zweck der Erläuterung, vorausgesetzt, daß das insgesamt mit 12 bezeich nete Kunststoffteil ein in Spritzgußtechnik hergestellter Stoßfänger eines Kraftfahrzeuges sei, der an seiner dem Fahrzeug zugewandten Innenseite mit der Kontaktierungsanordnung 10 versehen ist, die in der Fig. 6c lediglich durch einen stoßfängerseitigen Abschnitt 27' ihres Sockelteils 16' und die Anordnung der Leiterbahnen 11 ₁ bis 11 ₄ repräsentiert ist. Das Sockelteil 16' ist als mit einem inneren Wandbereich 12' des Stoßfängers 12 einstückig gespritztes Kunststoffteil so ausgeführt, daß innerhalb eines kreisförmig berandeten Bereiches (Fig. 5) die Kontaktelemente des nicht dargestellten Steckteils in Kontakt mit den Leiterbahnen 11 _i gelangen können, die wieder um in der aus der Fig. 6c ersichtlichen Anordnung auf eine Kunststoffolie 76 aufgeprägt sind, die beim Spritzen des Innenwandbereichs 12' und des Soc kelteils 16' in die Spritzgußform mit eingelegt ist und nach dem Spritzvor gang fest an dem Innenwandteil 12' gehalten ist. Nach diesem Spritzvorgang wird der Außenwandbereich 12" des Stoßfängers 12 angespritzt, wonach die Folie 76, abgesehen von der Öffnung 78 vollständig in Kunststoff-Material eingebettet ist.

Eine der Fig. 6c entsprechende Kontaktierungsanordnung 10 kann alternativ auch in der Weise hergestellt werden, daß zunächst ein Kunststoffteil ge spritzt wird, das den Innenwandbereich 12' des Stoßfängers und das ein stückig mit diesem ausgeführte Sockelteil 27' umfaßt; sodann wird an dieses Kunststoffteil die Kunststoffolie 76 angesetzt, auf deren dem Sockelteil 27' zugewandter Innenseite die Leiterbahnen 11 _i aufgeprägt sind. Die Folie kann hierbei durch nicht dargestellte Befestigungsmittel, die z. B. ein Anklipsen der Folie an das Kunststoffteil 12', 27' ermöglichen, fixiert werden. Hiernach wird an das nunmehr die Folie 76 tragende Kunststoffteil das Außenwandteil 12" des Stoßfängers angespritzt.

Claims

1. Kontaktierungsanordnung für den elektrischen Anschluß eines elek tronischen Geräts, z. B. eines Steuergeräts oder eines Sensors (71) an elektrische Versorgungs- und/oder Steuerleitungen, die als auf ei nem tragenden Kunststoffteil (22) angeordnete, geprägte Leiterbah nen (11 _i) ausgebildet sind, wobei

a) ein aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehendes Soc kelteil (16; 16') vorgesehen ist, das einen begrenzten Bereich, innerhalb dessen die genutzten Leiterbahnen (11 _i) isolationsfrei sind, umschließt und gegen äußere Bereiche des Kunststoff teils (12), in denen die Leiterbahnen (11 _i) in elektrisch isolie rendes Material (12, 21) eingebettet sind, elektrisch isolierend sowie gas- und flüssigkeitsdicht abgrenzt,
b) ein in das Sockelteil (16) in definierter Orientierung einsteckba res Steckteil (17; 17') vorgesehen ist, das den Leiterbahnen (11 _i) je einzeln zugeordnete Kontaktelemente (26 _i) hat,
c) das Steckteil durch kraft-formschlüssig wirkende Rastelemente (18 ₁, 18 ₂, 19 ₁, 19 ₂) kraft-formschlüssig am Sockelteil (16) fixier bar ist und
d) die Kontaktelemente in der durch Zusammenstecken des Steckteils (17; 17') und des am Kunststoffteil (12) fixierten Soc kelteils (16; 16') erzielten Gebrauchs-Konfiguration der Anord nung (10; 10'), unter einer elastischen Vorspannung stehend, mit definierter Kraft an die Leiterbahnen (11 _i) angedrückt sind.

2. Kontaktierungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß mindestens einzelne der Leiterbahnen (11 _i) auf eine vor zugsweise streifenförmige Folie (21; 76) aufgeprägt sind, die ihrerseits an dem tragenden Kunststoffteil (12) befestigt ist.

3. Kontaktierungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die die Leiterbahnen (11 _i), tragende Folie durch Umspritzen außerhalb des Kontaktierungsbereiches der Leiterbahnen liegenden Bereiche der Folie an dem tragenden Kunststoffteil (12) fixiert ist.

4. Kontaktierungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß ein mit den Leiterbahnen (11) elektrisch zu kontaktierender Sensor (71) in das Steckerteil (17') der Anordnung integriert ist.

5. Kontaktierungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ge kennzeichnet durch ihre Ausbildung als Adapter, über den Adern (13i) eines Kabels (14), das über einen Steckverbinder mit einem Ka belbaum steckbar verbindbar ist, mit den Leiterbahnen (11 _i), die auf das Kunststoffteil (12) aufgeprägt sind, geordnet elektrisch kontaktier bar sind.

6. Kontaktierungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ge kennzeichnet durch ihre Ausbildung als Adapter, bei dem ein zu ei ner Steckverbindung mit einem kabelbaumseitigen Steckerelement (50) vorgesehenes komplementäres Steckerelement in das die Kon taktelemente (26 _i) tragende Steckteil (17) integriert ist.

7. Kontaktierungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (26 _i) zylindrische Stift-Elemente (26'_i) umfassen, die durch unter Vorspannung stehende Druck-Schraubenfedern (46 _i) gegen die jeweils zugeordnete Leiter bahn (11 _i) gedrängt sind.

8. Kontaktierungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (26 _i) als federela stische Kontaktschenkel (58) ausgebildet sind, die sich, unter elasti scher Vorspannung stehend, mit freien Endabschnitten (59) an der zugeordneten Leiterbahn (11 _i) abstützen.

9. Kontaktierungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß das Sockelteil (16) an das die Leiter bahnen (11 _i) tragende Kunststoffteil (12) angeformt ist.